香糟牛肉是中国传统糟肉制品的典型代表，因其独特的风味而广受消费者喜爱。香糟牛肉的主要加工工序包含腌制、煮制和糟制。糟制是形成香糟肉风味的关键过程，糟制中酒糟的挥发性风味物质与肉样结合，经过吸附与释放动态平衡后形成糟肉制品独特的醇香、酯香风味。干糟和湿糟是两种常见的糟制方法。相较于湿糟法，干糟法能更有效地提升糟肉制品的醇香、酯香与肉香，因此糟肉制品的糟制过程通常采用干糟法。然而，干糟法耗时较长，通常需要数天至数周才能使糟肉制品获得浓郁的风味，且终产品风味品质不稳定、不均一等问题时有发生，这严重威胁到糟肉制品产业的发展。目前已有研究探究糟制过程糟制温度、糟制时间以及酒糟和肉的比例对糟肉制品风味特征和风味稳定性的影响，但鲜有研究关注外源预处理技术对香糟肉风味形成及特征风味物质的影响。

 

超声波作为一种经济、高效的物理加工和预处理技术，因其空化和机械效应在肉制品风味提升中的应用而备受关注。超声波通过改变蛋白质构象调控风味物质的吸附与保留，其具体效果取决于超声参数与蛋白种类。超声功率是超声波的重要参数之通过改变超声强度影响空化效应调控产品风味。研究表明，超声波通过提高王醛、庚醛等风味物质含量提高了未烟熏培根的风味特征，相比于750 W超声辅助腌制和未超声腌制处理，250 W超声辅助腌制处理的未烟熏培根风味品质最高。然而，超声波对糟制效率及糟肉制品香气品质提升的影响鲜有报道。同时，超声处理实际改善糟肉制品愉悦感和香气稳定性的气味活性物质尚未被充分识别和讨论。因此，探究超声功率对糟肉制品香气品质的改善，对糟肉制品的风味质量控制至关重要。

 

本研究以不同功率超声辅助糟制的香糟牛肉为研究对象，系统分析香糟牛肉风味品质及其肌原纤维蛋白构象和形貌变化，并通过多元相关分析评估超声诱导的肌原纤维蛋白结构变化与香糟牛肉特征风味形成的关联性，旨在揭示超声预处理增强香糟牛肉香气品质的机制。

 

材料与方法
 

材料与试剂

蒙古肉牛 年龄为3 岁左右的健康公牛于浙江宁波屠宰场宰杀1 h之内取样，将臀肉均匀分割成形状统一的肉块，在0~4 ℃排酸处理24h，待肉样成熟后，在48h内冷链运输至实验室后放置-80 ℃冰箱备用;酒糟 采购于浙江绍兴当地一家食品商店;味精、盐、八角、花椒、小茴香等香辛料 购自浙江宁波当地一家超市;二硫苏糖醇(DTT)、5,5'-二硫代双(2-硝基苯甲酸)(DTNB)、溴酚蓝(BPB)购自北京索莱宝科技有限公司;2-甲基-3-庚酮，纯度96.62% 购于Sigma-Aldrich公司;BCA蛋白定量试剂盒 购自上海碧云天生物技术有限公司;苯甲酸乙酯(纯度99.50%)、戊酸乙酯(纯度99.50%)、3-甲基戊酸乙酯(纯度98.00%)、苯甲醛(纯度98.50%)、糠醛(99.50%)、王醛(96.00%)、乙醇(纯度99.80%)、苯乙醇(纯度98.00%)、3-甲基-1-丁醇(纯度98.50%)、茴香脑(98.00%)购自上海麦克林生化科技有限公司;其他试剂均为分析纯;实验用水均为超纯水。
 

感官评价和电子鼻测定

参照Zhang等的方法，20名感官评价员(10男，10女，年龄23~28 岁)接受了2周的培训，每天30 min，以描述标准品的香气特征并区分它们之间的差异，这些标准品进行了梯度稀释。最终，他们能准确地描述感官性状和评估风味强度。培训用标准品:3-甲基戊酸乙酯、戊酸乙酯、苯甲酸乙酯、苯甲醛、糠醛、王醛、乙醇、苯乙醇、3-甲基-1-丁醇、苘香脑。小组成员参考相关文献进行初步实验讨论，选择了5种香气属性，包括酯香(乙酸乙酯)、醇香(3-甲基-1-丁醇)、肉香(王醛)和香料香(苘香脑)、总体可接受度。在感官评价过程中，将样品切成3 cmx3 cmx0.3 cm的薄片，随机编号后，评价员进行1~9 分评分制(1 分=无，9 分=强烈)评价，每个样品评估三次，每次嗅闻间隔>2 s。

 

采用配备 10 个金属氧化物传感器(MOS)的PEN3型电子鼻检测。传感器的性能描述:W1C的特征香气为芳香成分及苯类化合物、W5S的特征香气为氮氧化合物、W3C的特征香气为芳香成分及氨类化合物、W6S的特征香气为氢气、W5C的特征香气为烷烃芳香成分、W1S的特征香气为甲烷等短链烷烃、W1W的特征香气为无机硫化物、W2S的特征香气为醇、醚、醛、酮类物质、W2W的特征香气为有芳香成分及有机硫化物、W3S的特征香气为长链烷烃类。称取2 g样品置于顶空瓶，室温平衡1h后，通过直接顶空抽吸法进样。测试条件:采样间隔1 次/组，传感器自清洁100s，归零10 s，样品制备5 s，进样流速400 mL/min。

 

感官评价和电子鼻分析

 

香糟牛肉的感官评价结果如图1a所示，UC200、UC300和UC400组总体可接受度、酯香和醇香评分值高于CK和NUC组，UC200、UC300和UC400组的酯香评分值分别由CK组的0.5和NUC组的6.25增加至7.23、8.00和7.02(P<0.05)，且UC300组高于UC200和UC400组。香糟牛肉的肉香和香料味在各组间无统计学差异。这些结果表明，300 W超声辅助糟制处理显著提高了香糟牛肉的酯香味。电子鼻是识别风味类型的重要工具。本研究中，W5S的特征香气为氮氧化合物，W2S的特征香气为醇、醚、醛、酮类物质。图1显示，UC300组W5S和W2S传感器响应值高于其他处理组(P<0.05)，表明UC300组香糟牛肉的醇类、醚类和醛类化合物的浓度高于其他组别。这些化合物具有果香、花香和酒香味，进一步验证了超声处理组中酯香和醇香的变化。

结论
 

200 W、300 W和400 W超声辅助糟制处理均能改善香糟牛肉的感官品质并提高酯香和醇香的强度，所有组别中，300W超声辅助糟制处理组的酯香和醇香强度显著高于其他处理组(P<0.05)。其他组相比，UC300组肌原纤维蛋白的a-螺旋含量、平均粒径和表面粗糙度最低，表明300W超声辅助糟制处理显著诱导香糟牛肉肌原纤维蛋白分子内氢键等非共价键断裂和构象改变，而表面疏水性。内源荧光强度和活性巯基含量最高，表明300W超声辅助糟制处理显著增加了香糟牛肉肌原纤维蛋白表面荧光基团等活性基团含量。

 

SPME-GC-MS结果表明，香糟牛肉共鉴定出43种挥发性风味化合物，与CK和NUC组相比，UC200、UC300和UC400组总风味物质含量分别由5.70(CK组)和120.78 mg/kg(NUC组)增加至131.23、138.85和120.84 mg/kg，且UC300组高于UC200和UC400组。PLSR和OAV结果表明，戊酸乙酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯等10种风味化合物是超声处理组的关键气味活性化合物。

 

Spearman相关生分析显示，戊酸乙酯、苯甲酸乙酯等关键气味活性化合物与a-螺旋显著负相关，与酯香和醇香紧密正相关，表明超声辅助糟制处理可能通过打开香糟牛肉肌原纤维蛋白a-螺旋，增强香糟牛肉对酯类、醛类风味物质保留，从而提升香糟牛肉特征风味强度。本研究可为超声技术在改善糟肉制品香气品质中的应用提供重要依据。